JPS6189947A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エンジンの運転性向
上の観点等から、ラフネスセンサにょってエンジンの燃
焼不安定状態を検出し、エンジンの燃焼状態を支配する
各種燃焼状態制御装置を、上記燃焼不安定状態に起因す
るエンジン振動等のラフネスを抑制する方向に制御する
ことが種々行なわれている。その１例としては、従来、
例えば特公昭５６−３３５７１号公報に示されるように
、混合気の空燃比をリーン側に設定してエンジンに希薄
燃焼を行なわせ、もって燃費の向上と排気ガス対策とを
図り、一方ラフネスセンサの出力に応じて混合気の空燃
比をリンチ側に補正制御し、もって希薄燃焼に起因する
ラフネスを抑制するようにしたものがある。

また最近の車両用エンジンでは、燃費向上の観点等から
、排気通路に排気センサを設けて排気ガス中の酸素環、
特定成分の濃度を検出し、この排気センサ出力を用いて
混合気の空燃比を設定値にフィードバック制御すること
が広く行なわれている。

そしてこのような空燃比制御装置を備えたエンジンにお
いても、ラフネス抑制の観点から、ラフネス状態を検出
して混合気の空燃比をラフネス抑制方向に制御すること
が考えられるが、この場合良好な燃費を維持しつつラフ
ネスを確実に抑制するためには空燃比のフィードバック
制御とラフネス制御とをうまくマツチングさせる必要が
ある。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる点に鑑み、空燃比のフィードバック
制御とラフネス制御とをうまくマツチングさせたエンジ
ンの制御装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、排気センサ出力に応じて混合気の空
燃比をフィードバック制御する一方、ラフネス発生時に
は上記フィードバック制御をラフネスを抑制する方向の
制御に反転保持するようにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロック図に示される
ように、排気センサ３４で排気ガス中の特定成分の濃度
を検出し、該排気センサ３４の出力を受けて空燃比制御
手段３５が混合気の空燃比を設定値にフィードバンク制
御する一方、ラフネスセンサ３６でエンジンの燃焼不安
定状態を検出し、補正手段３７がラフネスセンサ３６の
出力を受けてラフネス発生時に上記空燃比制御手段３５
の制御をラフネス抑制方向の制御に規制するようにした
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例によるエンジンの
制御装置を示す。図において、１はエンジンで、該エン
ジンｌの吸気通路２の途中にはスロットル弁３が配設さ
れ、該スロットル弁３の上流側の吸気通路２にはベーン
タイプのエアフローメータ４が設けられ、吸気通路２の
上流端はエアクリーナ５に至っており、吸気通路２の下
流端近傍には燃料噴射装置６の燃料噴射弁６ａが設けら
れている。またエンジンｌの排気通路７には排気ガス浄
化用の触媒８が介設されている。

またエンジン１にはアイドル回転数を制御するアイドル
回転制御機構９が設けられている。この制御機構９にお
いて、吸気通路２にはスロットル弁３をバイパスしてバ
イパス通路１０が形成され、該バイパス通路１０の途中
には該通路１０に流れる空気量を制御する制御弁１１が
介設されている。

さらにエンジン１には排気ガスの一部をＥＧＲガスとし
て吸気系に還流するＥＧＲ装置１２が設けられている。

このＥＧＲ装置１２において、排気通路７にはＥＧＲ通
路１３の一端が、該ＥＧＲ１通路１３の他端は吸気通路
２に接続され、該ＥＧＲ通路１３の途中にはＥＧＲ弁１
４が介設され、′　　　　該ＥＧＲ弁１４にはこれに負
圧又は正圧を導入してＥＧＲ弁１４を開閉駆動するソレ
ノイド１５が設けられている。

゛　また図中、１６はディストリビュータ、１７はイグ
ニッションコイル、１８はキースイッチ、１９はスター
タ、２０はエアフローメータ４のポジションセンサ、２
１はスロットル下流の吸気負圧を検出する負圧センサ、
２２はスロットル弁３の開度を検出するスロットル開度
センサ、２３はエンジンのクランク角からエンジン回転
数を検出する回転数センサ、２４はエンジンの冷却水温
度を検出する水温センサ、２５は自動変速機の変速位置
を検出する変速位置センサ、２６は排気ガス中の酸素濃
度を検出する排気センサ、２７は触媒８の温度を検出す
る触媒温度センサ、２８はＥＧＲ弁１４のポジションセ
ンサ、２９はエンジンのう。

フネス状態のパラメータであるエンジン振動を検出する
振動センサである。

また３０はインターフェース３１．ＣＰＵ３２及びメモ
リ３３からなるエンジンコントロールユニットで、上記
メモリ３３にはＣＰＵ３２の演算処理のプログラム（第
３図参照）等が格納されている。また上記ＣＰＵ３２は
、エンジンの回転に応じてイグニッションコイル１７に
高電圧を発生させこれにより点火時期制御を行なうとと
もに、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ装置１２のＥ
ＧＲ弁１４を開閉しこれによりＥＧＲ制御を行ない、又
エンジンの冷却水温度あるいはターラ負荷。

電気負荷等に応じてアイドル回転制御機構９の制御弁１
１を開閉しこれによりアイドル回転数制御を行なう。

そしてＣＰＵ３２は、エンジン回転数と吸入空気量とに
応じた基本燃料噴射量を排気センサ２６の出力に応じて
補正しこれを燃料噴射パルスとして燃料噴射弁６ａに加
えこれにより混合気の空燃比を設定値にフィードバック
制御するという空燃比制御を行なう一方、振動センサ２
９の出力とラフネス判定基準値とを比較してラフネス発
生時には上記フィードバンク制御をラフネスを抑制する
方向の制御に規制するというラフネス制御を行なう。

なお以上のような構成において、上記振動センサ２９が
第１図に示すラフネスセンサ３６となっており、又上記
ＣＰＵ３２が第１図に示す空燃比制御手段３５及び補正
手段３７の各機能を実現するものとなっている。

次に動作について説明する。

まず第３図のフローチャート及び第４図のタイ゛　　　
、ア７．ヶヤー、□い−Ｃ□工３．ツえ８゜制御動作に
ついて説明する。ここで第４図（ａ）は排気センサ出力
の波形を、同図（ｂｌは振動センサ２９のＡ／Ｄ変換変
換出力子フネス判定基準値ｒとの差Ｘを、同図（Ｃ）は
燃料補正係数ＣＦを各々示す。

エンジンが始動すると、ＣＰＵ３２は、まずシステムを
初期化した後（ステップ４０）、入力情報、即ちキース
イッチ１８及び各種センサ２０〜２９の信号を読み込み
（ステップ４１）、エンジンの回転数と吸入空気量とに
応じて基本燃料噴射量Ｔを演算しくステップ４２）、次
にエンジンの冷却水温度が十分に上昇しているか否か、
及びエンジン回転数と負荷とからエンジンがフィードバ
ック運転領域にあるか否かを判定しくステップ４３．４
４）、エンジンの冷却水温度が上昇していない場合、あ
るいはエンジンがフィードバック領域にない場合にはフ
ラグＦを“０”とするとともに、燃料補正係数ＣＦを１
と設定しくステップ４５．４６）、この燃料補正係数Ｃ
Ｆ＝　１でもって基本燃料噴射量Ｔを乗算補正しくステ
ップ４７）、噴射タイミングになると、上記補正した燃
料噴射量、即ち基本燃料噴射量Ｔに応じたパルス幅の燃
料噴射パルスを燃料噴射弁６ａに加えて燃料噴射を行な
わせる（ステップ４８．４９）。

またエンジンの冷却水温度が十分に上昇した状態で、エ
ンジンがフィードバック運転領域になった場合には、Ｃ
ＰＵ３２は振動センサ２９のＡ／Ｄ変換変換出力子フネ
ス判定基準値ｒとの差Ｘ（＝Ｒ−ｒ）を演算しくステッ
プ５０）、該差Ｘが正か否かの判定からラフネスが発生
しているか否かを判定しくステップ５１）、ラフネスが
発生していない場合にはフラグＦが１″か否かを判定し
くステップ５２）、この場合にはフラグＦは１０”であ
ることから、ステップ５２でＮＯと判定してステップ５
３へ進み、そこで排気センサ２６の出力が反転したか否
かを判定する。そして排気センサ出力が反転した場合に
はその反転がリッチからリーンへの反転か否かを判定し
くステップ５４）、リッチからリーンへの反転の場合に
は設定値Ｐだけ燃料補正係数ＣＦのＰ値増量補正（ＣＦ
＝ＣＦ＋Ｐ）を行ない、逆の場合には設定値ＰだけＰ（
１減量補正（ＣＦ＝ＣＦ−Ｐ）を行ない（ステップ５５
．５６）、以後ステップ４７〜４９の処理を実行し、上
記Ｐ値補正した燃料補正係数ＣＦでもって上記基本燃料
噴射量Ｔを乗算補正してこれに応じて燃料噴射を行なわ
せる。

一方、排気センサ出力が反転していない場合には、排気
センサ出力がリッチ信号が否かを判定しくステップ５７
）、リッチ信号でない場合には設定値ΔＣＦだけ燃料補
正係数ＣＦのｆ値増量補正（ＣＦ　＝　ＣＦ＋ΔＣＦ）
を行ない、リッチ信号の場合には設定値ΔＣＦだけ燃料
補正係数ＣＦのｌ値減量補正（ＣＦ＝ＣＦ−ΔＣＦ）を
行ない（ス　　　″テン１５８．５９）、以後上記ステ
ップ４７〜４９の処理を実行し、上記■値補正した燃料
補正係数ＣＦでもって上記基本燃料噴射量Ｔを乗算補正
しこれに応じて燃料噴射を行なわせる。このようにラフ
ネスが発生していない場合には排気センサ出力に応じて
燃料補正係数がＰ、１？ｊｌｉ正されこれに応じて燃料
噴射量が補正されることにより、混合気の空燃比は設定
値にフィードバック制御されることとなる。

このように混合気の空燃比がフィードバック制御され、
例えば混合気の空燃比がリーン側に移行している際にラ
フネスが発生すると（第４図（ａｌのＡ部、同図（ｂｌ
ＯＢ部参照）、ＣＰＵ３２は、フラグＦを“１”とする
とともにラフネスが発生したばかりか否かを判定した後
（ステップ６０．６１）、上記ステップ５５．４７〜４
９の経路を進んで現在の燃料補正係数ＣＦを設定値Ｐだ
けＰ値増量補正を行なって（第４図の０部参照）それに
応じて燃料噴射量を補正し、その後ステップ６０．６１
゜５８．４７〜４９の経路を進んで設定値ΔＣＦだけ燃
料補正係数ＣＦの■値増量補正を行なって（第４図のＤ
部参照）それに応じて燃料噴射量を補正し、これにより
混合気の空燃比はリッチ側に制御され、ラフネスは抑制
される。ラフネスが抑制されると、上記ステップ５２で
ＹＥＳと判定してステップ６２に進み、そこでフラグＦ
を“０″とした後、上述のステップ５６．４７〜４９の
経路を進んで燃料補正係数ＣＦのＰ値減量補正を行なっ
て（第４図のＥ部参照）それに応じて燃料噴射量を補正
し、以後排気センサ出力に応じた空燃比のフィードバッ
ク制御が行なわれることとなる（第４図（Ｃ）のＦ部参
照）。

またＣＰＵ３２は、エンジンの運転状態に応じて点火時
期制御及びＥＧＲ制御を行ない、又アイドリング時には
エンジンの冷却水温度やクーラ負荷、電気負荷等に応じ
てアイドル回転制御機構９の制御弁１１に制御信号を加
えてそのバイパス通路１０に流れる吸入空気量を調整し
てアイドル回転制御を行なうが、いずれの動作も従来公
知のものと同一であるので、その詳細な説明は省略する
。

以上のような本実施例の装置では、混合気の空燃比を排
気センサ出力に応じてフィードバック制御し、ラフネス
発生時にはフィードバンク制御をラフネス抑制方向の制
御に反転保持するようにしたので、空燃比のフィードバ
ンク制御とラフネス制御とをうまくマツチングさせるこ
とができ、その結果良好な燃費を保証でき、しかもラフ
ネスを確実に抑制できる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形、変更が可能であり、例えばＣＰＵの演算処理
は同様の機能を達成するものであれば第３図と異なるも
のであってもよく、又燃料補正係数のＰＩ補正値は通常
のフィードバック制御時とラフネス制御時とで異なるも
のとしてもよい。またラフネスセンサは振動センサでは
なく、エンジンのトルク変動を検出するトルクセンサ。

あるいはエンジンの回転変動を検出する回転センサを用
いるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るエンジンの制御装置によれ
ば、排気センサ出力に応じて混合気の空燃比をフィード
バック制御する一方、ラフネス発生時には上記フィード
バンク制御をラフネスを抑制する方向の制御に反転保持
するようにしたので、空燃比のフィードバック制御とラ
フネス制御とをうまくマツチングさせて、良好な燃費を
保証しつつ確実にラフネスを抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例によるエンジンの制御装置の概略構成
図、第３図は上記装置におけるＣＰＵ３２の演算処理の
フローチャートを示す図、第４図は上記装置の動作を説
明するためのタイミングチャート図で、第、４図（ａ）
は排気センサ出力の波形を示す図、第４図（ｂｌは振動
センサのＡ／Ｄ変換変換出力子フネス判定基準値ｒとの
差Ｘを示す図、第４図（Ｃ）は燃料補正係数ＣＦを示す
図である。 ３４・・・排気センサ、３５・・・空燃比制御手段、３
６・・・ラフネスセンサ、３７・・・補正手段、２６・
・・排気センサ、２９・・・振動センサ、３２・・・Ｃ
ＰＵ。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第４図 時間−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ガス中の特定成分の濃度を検出する排気セン
   サと、該排気センサの出力を受けて混合気の空燃比を設
   定値にフィードバック制御する空燃比制御手段と、エン
   ジンの燃焼不安定状態を検出するラフネスセンサと、該
   ラフネスセンサの出力を受けラフネス発生時に上記空燃
   比制御手段の制御をラフネスを抑制する方向の制御に規
   制する補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの
   制御装置。